DE2830779A1 - Hydraulische doppeldruckpresse fuer kunststeine - Google Patents
Hydraulische doppeldruckpresse fuer kunststeineInfo
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Description
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Hydraulisehe Doppeldruckpresse für Kunststeine
Die Erfindung bezieht sich auf eine -hydraulische.Doppeldruckpresse
für Kunststeine, insbesondere Kalksandsteine ,in einer Ausbildung nach dem. Oberbegriff des
Patentanspruchs. 1.
Bei einer bekannten Presse dieser Art ist die Preßform
auf Federn abgestützt und kann sieh beim* Preßvorgang
gegen die Wirkung der Federn abwärts verlagern. Diese
Verlagerung aus einer oberen Preßausgangsstellung wird durch die Preßmasse im Formraum der Preßform hervorgerufen
, die beim Preßvorgang durch Reibung eine Mitnahmewirkung auf die Preßform ausübt. Eine solche Preßformbewegung
gegen die Wirkung der Stützfedern mit vorgegebener
Federkonstante wirkt auf die Preßdruckverteilung in der Preßmasse zurück mit der Folge» daß im fertiggepreßten Formling Ungleichmäßigkeiten in der Dichte entstehen.
Die Rückwirkung der Begrenzungswände der Preßform auf die Preßmasse bzw. den aus dieser gebildeten
Formling sind umso größer-, je schwerer die Preßform ist
und je größer dementsprechend die Federkonstante für die
Federn gewählt- werden muß.
Zum Ausstoßen der Formlinge nach abgeschlossenem Preßvorgang
sind von unten nach oben arbeitende, druekmittelbetätigte Ausstoßer vonnöten, um den Formling aus der
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Preßform heraus und in eine Stellung zu bewegen, in der der Formling durch Greifer od. dgl. einer Umsetzvorrichtung
erfaßt und abtransportiert werden kann. Die Umsetzvorrichtung bildet dabei ebenso wie die Füllvorrichtung
ein Aggregat, das in Höhenrichtung ortsfest in der Presse angeordnet ist.
Anstelle von Doppeldruckpressen der vorgenannten Art sind
auch solche bekannt, bei denen der obere und der untere Preßstempel jeweils gegenläufig durch einen eigenen
hydraulischen Antriebszylinder bewegbar sind, wobei die Preßform eine in Höhenrichtung ortsfeste Abstützung aufweist.
Eine solche Ausgestaltung ist baulich sehr aufwendig, da nicht nur ein zweiter hydraulischer Antrieb
für den unteren Stempel vonnöten, sondern auch die Steuerung der Antriebe für die Preßstempel ungewöhnlich
kompliziert ist. Durch den Gewichtsunterschied zwischen dem oberen und dem unteren Preßstempel und der mit
diesen mitbewegten Antriebsteile ergeben sich während der Preßhübe Unterschiede in den Drücken, mit welchen
der obere bzw. der untere Preßstempel auf die Preßmasse einwirken, die sich auch dann nicht vollständig
ausschalten lassen, wenn mit hohem Steuerungsaufwand beide Preßstempel mit gleicher Geschwindigkeit beim Preßvorgang
gefahren werden.Unerwünscht bei einer solchen Ausführung
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ist auch die Anordnung von Antriebsmitteln im Bereich unterhalb der Preßform und damit im Zugangsbereieh für
stark verschleißförderndes Streugut der Preßmasse.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppeldruckpresse der eingangs gerannten Art zu schaffen, die
mit geringem Bauaufwand Formlinge hoher Gleichmäßigkeit in der Dichte erzeugen kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Doppeldruckpresse nach der Erfindung in erster Linie durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gekennzeichnet. Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen
wird auf die Patentansprüche 2 bis 7 verwiesen.
Die Doppeldruckpresse nach der Erfindung ermöglicht eine Preßformbewegung während des Preßvorganges unter Ausschaltung
der Gewichtseinflüsse der Preßform bei deren Mitnahme, so daß die von der Preßmasse auf die Preßform
auszuübenden Mitnahmekräfte außerordentlich gering sind. Dementsprechend gering ist auch die Rückwirkung der
Preßform auf die Preßmasse beim Preßvorgang mit der Folge, daß die zu pressenden Formlinge von oben und von
unten durch die Preßstempel unter gleichmäßigen Preßdruck gesetzt werden und ein Höchstmaß an Gleichförmigkeit
in der Dichte erhalten. Durch die zusätzlich gegebene Positionierbarkeit der Preßform entfallen Aus-
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Stoßvorrichtungen für fertiggepreßte Formlinge, da die
Preßform nach Abschluß des Preßvorganges soweit relativ zum ortsfesten unteren Preßstempel absenkbar ist, daß
dieser unmittelbar selbst als Ausstoßer für den fertigen Formling wirkt. Sowohl die Positionierung der Preßform
vor und nach Preßvorgängen, als auch die Freigabe der
Preßform für eine Mitnahmebewegung bei Gewichtsausgleich erfordern einen nur geringen Antriebs- und
Steuerungsaufwand, wobei die Möglichkeit gegeben ist, die Füll- und die Umsetzvorrichtung als von der Preßform
getragene Aggregate auszubilden, die dementsprechend den Bewegungen der Preßform folgen und eine
zu dieser stets gleiche Stellung einnehmen. Darüber hinaus bietet die Doppeldruckpresse auch noch die Möglichkeit,
in Sonderfällen für einseitige Preßvorgänge eingesetzt zu werden, womit, sich der Anwendungsbereich
der Presse erheblich erweitert. Mit geringem Bauaufwand geht gleichzeitig auch ein geringer Verschleiß
einher, da im Streugutbereich unterhalb der Preßform keine beweglichen Bauteile vonnöten sind.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung näher veranschaulicht. Im einzelnen
zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht der Presse in einem Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2,
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Fig. 2 eine Ansicht der Presse im Schnitt nach der Linie H-II in Pig. I,
Fig. 3 ein schematisches Schaltbild für den Hubantrieb der Preßform, und
Fig. 1J Schemadarstellungen der Presse zur Veran-
schaulichung aufeinanderfolgender Arbeitsgänge .
Die in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel veranschaulichte
Doppeldruckpresse besteht im einzelnen aus einem festen, sich auf dem Boden abstützenden Unterteil 1,
einem festen, im Abstand oberhalb des Unterteils 1 auf vertikalen Trag- und Führungssäulen 2 abgestützten
Pressenhaupt 3, einem ortsfest auf dem Unterteil 1 abgestützten unteren Preßstempel 4 mit Preßwerkzeug 5,
einem oberen Preßstempel 6 mit Preßwerkzeug 7,einem Träger 8 für den oberen Preßstempel 6 und einem hydrauli
sehen Hubantrieb 9 für den oberen Preßstempel, der einen Druekmittelzylinder 10 mit vertikaler Längsachse, einem
in diesem verschieblichen Druckkolben 11 und eine Kolbenstange 12 umfaßt, welche den Druckkolben 11 mit
dem Träger 8 verbindet. Der oberhalb des Druckkolbens 11 gelegene Zylinderraum 13 ist mit Hydraulikmedium für die
Ausführung eines abwärts gerichteten Preßhubes beaufschlagbar, während der unterhalb des Druckkolbens 11
gelegene Zylinderraum 14 für die Ausführung eines aufwärts
gerichteten Rückhubes mit Hydraulikmedium unter Druck beaufschlagt werden kann.
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Die Doppeldruckpresse umfaßt ferner eine Preßform 15, die aus einem Trägerrahmen 16 und einem Formenfutter
besteht. Das aus VerschMßgründen auswechselbar im Trägerrahmen 16 angebrachte Formenfutter 17 umgrenzt
einen Formraum 18 seitlich, der eine obere Füllöffnung und eine untere Bodenöffnung aufweist, die jeweils durch
den oberen Preßstempel 6,7 bzw. unteren Preßstempel 4,5 für einen Preßvorgang verschließbar sind. Der Trägerrahmen
l6 der Preßform 15 ist auf den vertikalen Führungssäulen 2 der Presse parallelverschieblxch geführt
und an den unteren Enden von ihrerseits vertikal geführten Kolbenstangen 19 einer Gruppe von z.B. zwei
hydraulischen, doppelseitig beaufschlagbaren Hubantrieben 20 aufgehängt. Jeder der Hubantriebe 20 besteht im
einzelnen aus einem hydraulischen Antriebszylinder 21 mit vertikaler Längsachse und einem darin vertikal verschieblichen
Druckkolben 22, dessen Unterseite mit den Kolbenstangen 19 verbunden ist. Sowohl der oberhalb des
Druckkolbens 22 gelegene Zylinderraum 23, als auch der unterhalb des Druckkolbens 22 befindliche Zylinderraum
24 sind über Druckmittelzuleitungen mit Hydraulikmedium beaufschlagbar, wie das weiter unten noch erläutert wird.
Die Preßwerkzeuge 5 bzw. 7 haben für Doppeldruckarbeiten eine mit der lichten Querschnittskonfiguration des Formraums
18 übereinstimmende Außenkontur. Bei Formwechsel sind sie entsprechend auswechselbar. Das untere Preßwerk-
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zeug 5 oder auch das obere Preßwerkzeug 7 kann außerdem gegen eine Preßplatte ausgewechselt werden, die nicht
langer in die entsprechende öffnung des Formraumes eingreifend
ausgebildet ist, sondern die öffnung des Formraumes unter- bzw. übergreifend abschließt. Bei einer
solchen Ausbildung kann die Doppeldruckpresse auch als einseitig wirkende Presse arbeiten, und zwar im ersteren
Fall mit Obenpressung und im letzteren Fall mit Untenpressung.
Wenn im Vorstehenden von einem Formraum und jeweils einem
oberen bzw. unteren Preßstempel die Rede ist, so versteht sich doch, daß die Preßform 15 auch eine Mehrzahl
von Formräumen für die gleichzeitige Pressung einer Mehrzahl von Formungen aufweisen kann, in welchem Falle
sowohl der obere, als auch der untere Preßstempel eine entsprechend angepaßte Mehrfachausbildung haben.
Wie der Fig. 2 entnommen werden kann, trägt die Preßform 15, die oberseitig eine Tischplatte darbietet, eine
Füllvorrichtung 25 bestehend aus einem Füllkasten 26 und einem Druckmittelantrieb 27, mit dessen Hilfe der
Füllkasten aus seiner Stellung unterhalb eines Vorratsbehälters 28 für Preßgut horizontal in eine Stellung
über dem Formraum 18 einwärts verschiebbar und in die dargestellte Lage wieder zurückbewegbar ist. Die Füllvorrichtung
bildet somit ein mit der Preßform vertikal
mitbewegliches Aggregat. Etwa in Höhe der Oberseite des unteren Preßwerkzeugs 5 ist der Presse ein Abförderband
29 zugeordnet, mit dessen Hilfe fertiggepreßte Formlinge
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abförderbar sind, z.B. zu Stapelpaletten od. dgl. Auf
der Preßform 15 ist ferner eine Umsetzvorrichtung 30 angebracht, welche Umsetzgreifer 31 sowie einen hydrauli
sehen Antrieb 32 für diese umfaßt. Die Umsetzvorrichtung
30 kann mittels des Antriebs 32 aus der in Fig. 2 veranschaulichten
Lage über den Formraum 18 bewegt werden, einen in der Ebene der Oberseite der Preßform bereitgestellten,
fertiggepreßten Formling mit Hilfe der Greifer 31 erfassen und nach Erfassen des Formlings diesen
auf den AbfÖrderer 29 umsetzen, wenn sich die Preßform 15 in einer unteren Endposition (Fig. 8) befindet. Auch
diese Umsetζvorrichtung 30 ist ein mit der Preßform 15
vertikal mitbewegliches Aggregat.
Das Schaltbild in Fig. 3 veranschaulicht die Steuerung der Hubantriebe 20 für die Preßform 15. Die Zylinderräume
23 sind an eine gemeinsame Hauptleitung 33 und die Zylinderräume 24 an eine gemeinsame Hauptleitung 34 angeschlossen,
die von einem gemeinsamen Mehrwegeventil 35 ausgehen. Zum Mehrwegeventil 35 führt eine Druckleitung
36 von einer Hydraulikpumpe 37, die eingangsseitig mit einem Ausgleichsbehälter 38 in Verbindung
steht. Hilfsausglexchsbehälter sind in der Schaltung jeweils mit 38' bezeichnet und der Einfachheit halber gesondert
dargestellt, jedoch können diese Hilfsausgleichsbehälter
38' mit dem Hauptausgleichsbehälter 38 identisch sein. In die Druckleitung 36 ist ein einstell-
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bares Druckbegrenzungsventil 39 eingeschaltet. Zwischen dem Mehrwegeventil 35 und den Verzweigungen zu den
Zylinderräumen 23 ist in die Hauptleitung 33 ein Entlastungsventil 40 eingeschaltet, das durch ein Dreiwegeventil
4l blockier- (wie dargestellt), oder für ein Entlasten freigebbar ist. Vor der Verzweigung der Hauptleitung
34 zu den Zylinderräumen 24 ist an die Hauptleitung 3h weiterhin ein Überdruck-Sicherheitsventil
sowie eine Zweigleitung 43 angeschlossen, in die ein
einstellbares Druckbegrenzungsventil 44 und nach diesem ein Vierwegeventil 45 eingeschaltet ist, durch das die
Zweigleitung 43 zu einem Hilfsausgleichsbehälter 38'
freigeb- bzw. nach Umschalten blockierbar ist. Wird das Vierwegeventil 45 aus seiner dargestellten Stellung
in die Blockierstellung überführt, so wird die Beaufschlagung
der Hubantriebe 20 bei Abwärtsfahrt ausschließlich durch das Mehrwegeventil 35 gesteuert, das
in einer aus der dargestellten Stellung nach rechts verschobenen Lage einen Abwärtshub der Preßform 15 bewirkt,
in einer aus der dargestellten Stellung nach links verschobenen Lage einen Aufwärtshub der Preßform 15 herbeiführt
und in der dargestellten Stellung die Hubantriebe 20 hydraulisch arretiert. Wird in der dargestellten
Mittelstellung des Mehrwegenveifcils 35 das
Vierwege-ventil 45 in die dargestellte Ventilstellung
überführt, wo wird bei einer das Gewicht der Preßform und mit dieser verbundener Bauteile berücksichtigenden
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Einstellung des Druckbegrenzungsventils 44 die Preßform
schwebend oder schwimmend im Gleichgewicht so lange bewegungslos in ihrer Stellung gehalten,bis
während eines Preßvorganges auf die Preßform 15 eine abwärts gerichtete Mitnahmekraft einwirkt. Diese Mitnahmekraft
verteilt sich auf die Druckkolben 22 mit der Folge einer Erhöhung des Druckes in den Zylinderräumen
24, die jedoch über das Druckbegrenzungsventil 44 abgebaut
wird, und zwar durch Verdrängung des Hydraulikmediums durch Überdruck-Sicherheitsventil 42 in den
Ausgleichsbehälter 38'. Dementsprechend führt die Preßform
15 eine von ihrem Gewicht und ihrer Belastung unabhängige Abwärtsbewegung lediglich in Abhängigkeit
von der Mitnahmekraft der Preßmasse beim Preßvorgang aus, Der sich bei einer Abwärtsbewegung der Druckkolben 22 in
den oberen Zylinderräumen 23 aufbauende Unterdruck wird
über das Entlastungsventil 40 abgebaut, durch dessen öffnen Hydraulikmedium aus dem Ausgleichsbehälter 38·
in die Zylinderräume 23 nachsaugbar ist.
Soll am Ende einer Mitnahme der Preßform 15 durch den Preßvorgang nach Abschluß dieses Preßvorganges die Preßform
15 weiter abwärts bewegt werden, nämlich aus ihrer Stellung in Fig. 7 in die Stellung nach Fig. 8, so
wirddas Vierwegeventil 45 umgeschaltet, und das Mehrwegeventil
35 wird in seine rechte Schaltstellung bewegt . Sobald durch die Beaufschlagung der Zylinder-
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räume 23 die Druckkolben 22 in den Zylindern 21 ihre untere Endstellung erreicht haben, wird das Mehrwegeventil
35 in die gezeichnete Stellung geschaltet.Wird hingegen zum Hochfahren der Preßform in eine Preßausgangs
steBung das Mehrwegeventil 35 in seine linke Endlage
umgestellt, und wird gleichzeitig das Dreiwegeventil 4l geschaltet, wodurch das Ventil 40 eine Entlastung
der Leitung 33 zum Ausgleichsbehälter 38' herstellt,
so fahren die Druckkolben 22 infolge der Druckmittelbeaufschlagung der Zylinderräume 24 aufwärts, bis
sie in den Arbeitszylindern 21 ihre gewünschte Endstellun erreicht haben. Sobald dies geschehen ist, wird das
Mehrwegeventil 35 in die gezeichnete Stellung gefahren
und damit die Aufwärtsbewegung beendet.
Die Fig. 4 veranschaulicht schematisch die Ausgangsstellung
der Pressenbauteile vor einem Befüllen des Formraumes l8 mit Preßmasse, das gemäß Fig. 5 durch Einfahren
des Füllkastens 26 über den Formraum 18 vorgenommen wird. Nach Zurückfahren des Füllkastens in seine
Stellung unter den Vorratsbehälter 17 wird der obere Preßstempel in eine Ausgangsstellung für den Preßvorgang
bewegt, welche in Fig. 6 veranschaulicht ist. Danach erfolgt der Preßvorgang durch weiteres Abwärtsfahren
des oberen Preßstempels, wobei während des Preßvorganges durch die Mitnahmewirkung der sich verdichtenden Preßmasse
die Preßform 15 nach unten mitgenommen wird. Die Stellung der Bauteile der Presse bei Abschluß des Preß-
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Vorganges veranschaulicht die Fig. 7· Anschließend werden
nun der obere Preßstempel wieder hochgefahren und die Preßform 15 weiter abgesenkt, bis gemäß Fig. 8 die
Oberseite der Preßform 15 und die Oberseite des Preßwerkzeugs 5 des unteren Preßstempels 4 fluchtend in
einer Ebene liegen. In dieser Stellung wird, wie das Fig. 8 ebenfalls veranschaulicht, die Umsetzvorrichtung
einwärts gefahren, um den für einen Umsetzvorgang freiliegenden fertigen Formling zu erfassen und auf den Abförderer
29 umzusetzen. Diese Abschlußstellung der Teile ist in Fig. 9 veranschaulicht, wonach die Teile der
Presse wieder in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 4 überführt werden.
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L e e r s e it e
Claims (7)
1.) Hydraulische Doppeldruckpresse Tür Kunststeine, insbesondere
Kalksandsteine, mit einem oberen, mittels eines hydraulischen Antriebszylinders vertikal bewegbaren Preßstempel,
einem diesem fluchtend gegenüberliegenden j ortsfesten unteren Preßstempel und einer vertikal beweglich abgestützten,
während eines Preßvorgangs durch die Preßmasse abwärts mitnehmbaren
Preßform, die einen durch die Preßstempel ober- und unterseitig verschließbaren Formraum für Preßmasse
mit oberer Füll- und unterer Bodenöffnung seitlich umgrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßform (15) durch einen gesonderten
Hubantrieb (20) vertikal positionierbar sowie bei einer Mitnahmebewegung durch die Preßmasse unter Gewichtsausgleich
gestellt ist.
2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßform (15) an den unteren Enden von vertikal geführten
Kolbenstangen (19) einer Gruppe von hydraulischen, doppelseitig beaufschlagbaren Hubantrieben (20) aufgehängt ist.
3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kolbenstangen (19) der hydraulischen Hubantriebe (20) für die
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Preßform (15) ihrerseits Vertikalführungen für einen Träger (8) des oberen PreßStempels (5) bilden.
4. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßform (15) entlang ύοώ. vertikalen Führungssäulen (2) der Presse
parallelverschieblieh geführt, ist.
5. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das obere oder untere
Preßwerkzeug (7,5) der Preßstempel (6,4) gegen eine die Füll- bzw. Bodenöffnung .des Formraumes über- bzw. untergreifend
abschließende Preßplatte auswechselbar ist.
6. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, mit einer mittels eines Antriebs horizontal verschiebbaren
Füllvorrichtung zur Beschickung des Formraumes der Preßform mit Preßmasse und einer Umsetzvorrichtung für
fertiggepreßte Formlinge, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll- und die Umsetzvorrichtung (25;30) von der Preßform
(15) getragen und mit dieser mitbewegbar sind.
7. Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des
Hubantriebs (20) für die Preßform (15) ein schaltbarer hydraulischer Steuerkreis (33,34,35,36,37,38,39) mit
einem Ausgleichsteil ( 42,43,44,45) für das Gewicht
der Preßform und von dieser getragener Bauteile vorgeseheh ist.
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